高三物理测量电阻方法大全

测量电阻的方法十分完整高考必看：电阻测量方法大全一、滑动电阻器两种电路连接法的选择应根据安全性、准确性、节能性、便利性原则综合考虑，灵活地选择滑动电阻器通过什么样的连接方法接入电路1 .电气实验中电路和器材的选择基本原则：安全不伤害实验器材正确的尽量减小实验误差在保证实验正常进行的基础上，所选电路和器材操作简单，所读数据应容易处理。实验器材的选择：a电源允许的最大电流大于电路的实际电流。b用电器的额定电流不能小于通过该电器的实际最大电流。c电压表和电流表的范围不能小于被测电压和电流的最大值。d电压表和电流表的指针请指向满刻度的三分之二左右的位置。2、以下3种情况应选择分压式连接法(1)在要求电路中某个电路的电流或电压能够从零开始连续调节的情况下(例如，测定导体的电压-电流特性，校正改造后的电表等电路)，即在大范围内进行测定的情况下，必须采用分压法.(2)电气设备的电阻RL远大于滑动电阻的最大值R0，且实验所要求的电压变化范围宽(或测量多组数据)的情况下，必须采用分压连接法。(3)若采用限流接合法，则在电路中实际的电压(或电流)的最小值超过RL的额定值的情况下，只能采用分压接合法.3、在以下情况下，可选择限定流方式(1)测量时的电路电流和电压不需要从零开始连续调节，在狭窄的范围内进行测量，RL接近R0，或者RL比R0稍小，采用限流方式(2)电源放电电流或滑动电阻器额定电流过小，不符合分压式连接法要求的，采用限流连接法(3)没有高要求，只能从安全性和正确性的观点出发采用两者的情况下，考虑到设置的简便性和节能要素，可以采用限流方式例1电阻额定功率为0.01 W，电阻值不明。 用欧姆计粗略地测量了它的电阻值，约为40k.传统的下列仪表元件设计适当的电路，选择适当的元件，比较准确地测量其电阻值。电流计、量程0300 A、内部电阻150 ；电流计、量程01000 A、内阻45；电压表、量程03 V、内阻6k；电压表、量程015 V、内阻30 k；电压表、量程050 V、内阻100 k；2节干电池，每节电动势为1.5 V直流稳压电源、输出电压6 V、额定电流3 A；直流电源、输出电压24 V、额定电流0.5 A；直流电源、输出电压100 V、额定电流0.1 A；滑动电阻器、050 、3 W；滑动电阻器、02 k、1 W；电钥匙一根，足以连接导线分析：传统器材有电流计和电压计，因此决定用伏安法测量该电阻的电阻值。 另外，由于测量电阻大的电阻，其估计电阻值大于或接近现有电压计的内阻，因此应该采用电流计的内部连接法。 以往滑动电阻器的最大电阻值比测量的电阻值小得多，因此如果调节由滑动电阻器测量的电阻的电流和电压，则如只能采用分压法的图(如果不是这样，变阻器就无法实现敏锐的调节)那样，为了确定各仪表、元件的范围和规格，首先将测量电阻的额定电压和电流最大电压Um=20 V .由于实验中的电流和电压不得超过测量的电阻的额定电流和额定电压，因此现有的两个电流计的内阻接近，由内阻引起的系统误差接近，但在范围01000 A连接电路的情况下，只有指针的半偏转以下，偶然的误差大， 在选定范围0300 的电流计后，被测量电阻上的最大实际电压约为310-44010-3 V=12 V，因此应该选择范围为15 V的电压计，在图示的电路中，在变阻器较宽的范围内实现灵敏度调节，因此电源电压必须高于被测量电阻的最大实际电压电源应选择输出电压为24 V的一种(其额定电流也远大于电路中的最大实际电流，因此可以使用)。关于变阻器的选择，由于采用了分压连接法，所以所有的电源电压都被加在变阻器上。 将050的可变电阻与电路连接时，其最小电流(与测量对象电路的断开对应)约为24/50 A=0.5 A，最小功率约为0.2550 W=12.5 W，远远大于其额定功率，另一方面，02k的可变电阻访问电路为最大电流(与滑动键对应的图中可变电阻a侧) 并联电路总电流的约0.0136 A，小于其额定电流的0.2024 A，因此请选择02k的变阻器。二、测量电阻的方法1 .伏安法测量电阻(1)原理：部分电路欧姆定律图1(2)电流计的外接法如图1所示测量值小。系统误差因素：伏特表v分流适用于测量小电阻值电阻。 因为RX越小，v分流越小，误差越小图2(3)电流计的内部连接法如图2所示。测量值大。系统误差因素：安培表a分压适用于测量大电阻值电阻。 因为RX越大，a分压越小，误差越小(4)内外接合法的选定方法在知道rx、RV、RA的大致值时，可以使用推定法如果选择，请选择外部连接方法时，选择接收法在不知道Rx、RV、RA大致值的情况下，可以如图3所示那样尝试.图3触头分别与a、b:接触v的变化大时，说明a分压大，应选择外接法的a的变化大时，说明v的分流大，应选择内接法图4【例3】(1)某同学想要测量电阻Rx (电阻值约300)的电阻值时，可选择的设备有：台电流计A1:量程10mA； 电流计A2:范围0.6A；电压表V1:范围3V； 电压表V2:档15V；电源电动势为4.5V .该同学首先按图4的电路，闭合S1后将开关S2置于a时，如果将发现两个电表的针脚弯曲的角度都是偏离的4/5的开关S2转到b，则一个电表的针脚的偏角几乎不变，另一个电表的针脚的偏角也几乎不变(2)如果已知上述电压表的内部电阻RV和电流表的内部电阻RA，则在针对S2分别将a和b这2组测定电路(将电压表和电流表的测定值分别用U1、U2、I1、I2表示)分开的情况下，计算电阻RX的公式是： _ (用测定值和给定的电力表的内部电阻表示) .分析电路的最大电流Im=E/Rx=15mA，Rx上的最大电压不超过4.5V时，电压表为3V范围，电流表为10mA范围，S2从a拨到b时，v显示数略有增加，a显示数略有减少，由于问题，V显示数几乎没有变化，但a指针为满偏3/4答案(1)3v 10ma 320(2) S2拨打a时当S2移动到b时2 .安安法测量电阻只要知道电流表的内阻，就可以作为电流表、电压表及值电阻使用。(1)如图5(a )所示，在两个电表能够测定最大接近时，若A1的内阻R1持续，则测定A2的内阻R2=I1R1/I2.图5a(2)如图6b所示，在两个功率计的全偏置电压UA2UA1时，若A1串联连接一定值的电阻R0，则同样能够测定A2的内部电阻R2=I1(R1 R0)/I2.图6b【例4】用以下器材测量测量电阻的电阻值。 器材(符号)和规格为：电流计A1 (范围300mA，内阻r1为5)标准电流计A2 (范围300mA，内阻r2约为5)被测量电阻R1(电阻值约为100)滑动电阻器R2(最大电阻值10)电源e (电动势约为10V，内阻r约为1)单极单投开关s、导线数(1)要求方法简单，测量多组数据，绘制实验电路图，标出各器材的符号图7(2)在实验中，应直接测量的物理量为_，用测量表示应测量的电阻R1的电阻值的计算式为R1=_(1)实验电路如图7所示(2)两个电流计A1、A2的读取值为I1、I2，等待测量电阻R1电阻值的计算式为R=I1 r /(I2-I1 ) .3 .伏安法测量电阻如果已知电压表内部电阻，则可以作为电流表、电压表、值电阻使用图8(1)如图8所示，在两个功率计的满偏置电流接近的情况下，如果知道V1的内部电阻R1，则能够测定V2的内部电阻R2=U2 R1/U1(2)如图9所示，在两个功率计满偏置电流IV1R0的情况下，测定误差小，该方法适于测定电阻值大的读出电流计的内部电阻，电阻的测定值大.方法23360如图16所示，测量电流计a 内阻，操作步骤为：次图16关闭s 2，关闭S1，调节R0，使a表达为I0保持r 0，关闭S2，调节r，使a表的读取值为I0/2从上面可以得到RA=R。另外，在R0RA情况下，适于测定测定误差小、电阻值小的电流计的内阻，电阻值的测定值小.电源电动势应选择较大一方，a满偏时R0足够大，关闭S2时的总电流变化足够小，误差较小。(2)半偏置法近似测量电压表的内阻；图17方法13360如图17所示，测量电压表v的内阻，操作步骤为：关闭s，将电阻箱的电阻值设为R1时，测量v显示数为U1电阻箱的电阻值变为R2时，测量v显示数为U1/2得到RV=R2-2R1.注意：忽略电源的内部电阻，测量误差小该方法也能够测定电阻值大g表的内阻，如果考虑到电源的内阻，则该方法中测定值变大图18方法23360如图18所示，测量电压表v的内阻，操作步骤为：折动电阻器的滑块滑动到右端，电阻箱的电阻值最大关闭S1、S2，调节R0，使v显示数达到满刻度打开s 2，不改变R0，调节r，使v表的指针指向满刻度的一半从上面可以得到RV=R .请尽量减小：滑动电阻器的总电阻，减小测量误差，增大RV测量值8 .欧姆表测量电阻(1)闭合测量原理：电路欧姆定律(2)如图19所示，设备结构：包括电流计G(Rg，Ig )、零电阻r、电源(e，r ) .(3)调零如果机械调零：多个电表与外部电路断开连接，则可以通过驱动器调节表盘的机械调零旋钮来使指针归零，除非指针指向零电流刻度零电阻调整和测量原理a .如图19所示，若红、黑两个钟表短路，则调节r使得电流表指针成为满偏置电流(即成为零)，则与指针指示的表盘上的满刻度对应的两个钟表间电阻成为0，因此电流表的满刻度成为电切断的零点，此时成为Ig=E/R Rg r图19b .如果在两个钟表的笔之间插入测量对象的电阻Rx，则电流计的电流为IX=E/(R Rg r) RX。若RX变化，则IX不变，即每个RX有IX，显示与电流表盘上IX对应的RX值，构成欧姆计的表盘，若两端子与测定对象的电阻的两端接触，则能够在表盘上直接读取其电阻值，如图20所示，在RX=R内=rgr时，指针位于中央图20由于电流I和RX不是直线关系，因此欧姆表盘上的刻度线不均匀，从右向左逐渐变密.(4)欧姆计的引线：的带测量电阻的电阻值应乘以表盘的引线的倍数，为了减小引线误差，指针应指向表盘的1/3至2/3的部分，否则需要进行移位。移位后，需要重新调整电阻零。9 .消除电